石墨烯和硼氮类石墨烯对LiFePO4表面结构的改进及其电导的促进作用

利用密度泛函理论研究石墨烯和硼氮类石墨烯包覆对LiFePO₄ (010)表面结构和电导性质的影响. 结果表明包覆层和LiFePO₄ (010)表面之间的相互作用可以改善LiFePO₄ (010)表面的电导性能. 石墨烯包覆LiFePO₄ (010)表面后, 禁带宽度从3.3 eV减小到2.1 eV. 硼氮类石墨烯包覆LiFePO₄ (010)表面后, 虽然其价带顶和导带底仍由Fe的3d轨道贡献, 但禁带中出现两个间隔为0.6 eV的带隙态, 由硼氮类石墨烯与LiFePO₄(010)表面有直接接触并形成共价键的B原子和N原子贡献.     

基于膦酸基的高温质子交换膜的研究进展

提高质子交换膜燃料电池(PEMFCs)的工作温度,不但可以提高电催化剂的活性以及电催化剂对原料气中CO等杂质气体的耐受能力,少用甚至不用Pt 等贵金属作电催化剂,还可以简化PEMFCs的水热管理系统,提高PEMFCs的综合能量转化效率. 实现高温PEMFCs的核心是开发能够适用于高温PEMFCs的高温质子交换膜(HT-PEM),是PEMFCs的研究热点. 在众多HT-PEM候选材料中,基于膦酸基的质子交换膜材料是最具前途的候选材料之一,是制备HT-PEM的主要研究方向. 本文综述了基于膦酸基的HT-PEM的研究进展,讨论了膦酸基参与的质子传导机理,比较了纯聚合物膦酸膜、膦酸基接枝改性膜、酸-碱两性膜、掺杂型复合膜的电导率、物理化学稳定性、机械性能等. 最后,展望了基于膦酸基的HT-PEM的发展趋势.     

Ar—Kr溶液扩散系数的分子动力学模拟及其与温度的关系

用分子动力学模拟方法研究确定Ａｒ－Ｋｒ溶液的自扩散系数Ｄ１、Ｄ２和互扩散系数Ｄ１２以及它们随温度变化的规律。结果表明，分别用Ｇｒｅｅｎ－Ｋｕｂｏ法和Ｅｉｎｓｔｅｉｎ法得到的扩散系数在数值上一致；该溶液的３种扩散系数均满足Ｄ＝Ｄ０ｅ＾Ｅ／ＲＴ关系。     

人工神经网络法对含稀土金属间化合物苦干性质的研究

用化学键参数法结合人工神经网络法总结含稀土金属间化合物的形成、结构、同分熔化或异分熔化类型及熔化温度的规律，并用交叉检验法验证人工神经网络模型。结果表明，人工神经网络能很好地区分判别一种稀土元素能否与其它元素生成ＣｓＣｌ结构的金属间化合物，判别金属间化合物的熔化类型，预报其熔化温度等。用训练好的网络作为专家系统的知识，建立专家系统，结果亦好。     

熔盐电导的多维键参数分析

本文用模式识别－人工神经网络结合化学键参数法，总结熔盐电导的半经验规律，在此基础上讨论了熔盐电导的主要影响因素及电导机理。     

LiCl-KCl-CeCl3熔盐结构与热力学的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟的方法,研究了LiCl-KCl-CeCl₃熔盐中CeCl₃的结构性质和热力学,获得了LiCl-KCl-CeCl₃熔盐中密度与组成、密度与温度的关系数据;径向分布函数g_Ce-Cl(r)的第一个峰位置为0.259nm, Ce³⁺对应的第一个配位数约为6.9;混合熔盐中计算数据与纯熔盐中数据的差异可以解释为混合熔盐中Ce³⁺和Cl^-的相互作用比纯的CeCl₃更强; LiCl-KCl熔盐中Ce³⁺的自扩散活化能为22.5 kJ·mol^-1,从活化能的本质来说, Ce³⁺自扩散所需要克服的能垒要略低于U³⁺(25.8 kJ·mol^-1)。当Ce³⁺的摩尔分数从0.005增加到0.05时,其指前因子从31.9×10^-5 cm²·s^-1减少到21.8×10^-5 cm²·s^-1;随着Ce³⁺摩尔分数从0.005增长到0.05,单位体积内(忽略总体积的变化)Ce³⁺的增加意味着其扩散阻力增加,而自扩散的能力降低,导致了指前因子的减小。     

基于膦酸基的高温质子交换膜的研究进展

提高质子交换膜燃料电池(PEMFCs)的工作温度,不但可以提高电催化剂的活性以及电催化剂对原料气中CO等杂质气体的耐受能力,少用甚至不用Pt等贵金属作电催化剂,还可以简化PEMFCs的水热管理系统,提高PEMFCs的综合能量转化效率.实现高温PEMFCs的核心是开发能够适用于高温PEMFCs的高温质子交换膜(HT-PEM),是PEMFCs的研究热点.在众多HT-PEM候选材料中,基于膦酸基的质子交换膜材料是最具前途的候选材料之一,是制备HT-PEM的主要研究方向.本文综述了基于膦酸基的HT-PEM的研究进展,讨论了膦酸基参与的质子传导机理,比较了纯聚合物膦酸膜、膦酸基接枝改性膜、酸-碱两性膜、掺杂型复合膜的电导率、物理化学稳定性、机械性能等.最后,展望了基于膦酸基的HT-PEM的发展趋势.     

分子结的非弹性隧道谱和电子-振动的耦合

研究了分子结的非弹性隧道谱, 给出了基于微扰理论近似的非平衡格林函数. 深入研究了非弹性隧道谱和电子-振动耦合常数的相互关系. 同时, 还计算了OPV和OPE分子结的IETS, 计算结果与有关的实验结果具有很好的可比性.     

人工神经网络法对含稀土金属间化合物若干性质的研究

用化学键参数法结合人工神经网络法总结含稀土金属间化合物的形成，结构，同分熔化或异分熔化类型及熔化温度的规律，并用交叉检验法验证人工神经网络模型，结果表明，人工神经网络能很好地区判别一种稀土元素能否与其它元素生成ＣｓＣｌ结构金属间化合物，判别金属间化合物的熔化类型，预报其熔化温度等，用训练好的网络作为专家系统的知识，建立专家系统，结果亦好。     

外电场作用下水化聚全氟磺酸钾膜中水分子的电渗迁移

用分子动力学模拟方法研究外电场(简称电场)作用下水化聚全氟磺酸钾膜中水分子的电渗迁移运动,并分析探讨膜的结构与水分子的电渗迁移特性的关系.结果表明,无外加电场时水分子和K+的速度都服从麦克斯韦分布;施加适当电场时,水分子和K+在垂直电场方向上的速度分量仍服从麦克斯韦分布,但平行电场方向上的速度分量则服从峰值漂移的麦克斯韦分布.并且,峰值漂移速度可作为水分子和K+的平均迁移速度的近似值,从而计算得到水分子的电渗系数.结果还显示,K+第一配位层内平均含有约4.04个水分子,它们的平均迁移速度只有K+的57%.这部分水分子贡献的电渗迁移系数为总电渗迁移系数(2.97)的77%.